專利名稱：一種脫除焦化油氣中焦粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脫除焦化裝置中焦粉的方法，更具體地說，是一種脫除焦化油氣攜帶的焦粉方法。
背景技術(shù)：
延遲焦化是一種煉廠加工重劣質(zhì)渣油的有效經(jīng)濟(jì)手段，受到人們普遍重視。目前，國內(nèi)焦化裝置在裝置大型化、長周期、優(yōu)化操作獲取最佳經(jīng)濟(jì)效益等方面普遍面臨提高技術(shù)水平的問題。涉及的技術(shù)有低循環(huán)或超低循環(huán)比焦化技術(shù)、縮短焦化塔操作周期技術(shù)、在線清焦技術(shù)等，焦化裝置脫除焦粉技術(shù)是低循環(huán)比技術(shù)的一個重要部分。隨著操作循環(huán)比的降低，分餾塔蒸發(fā)段氣體量增大，線速高，同時(shí)液相負(fù)荷減小，造成洗滌焦粉效果變差，普遍遇到焦化瓦斯油甚至焦化汽油、柴油餾出物攜帶焦粉現(xiàn)象，這一問題嚴(yán)重制約現(xiàn)有焦化裝置的擴(kuò)能操作。
現(xiàn)有的焦化裝置采用洗滌的方法脫除焦粉，即在蒸發(fā)段設(shè)2～5個洗滌板，板上裝有浮閥或固舌，板上開有15％～17％的閥孔，含0.01％～0.1％焦粉的油氣從板上閥孔以3.5～4.0m/s氣速快速穿過，板上有50～80mm液面保持液封，進(jìn)行液相為連續(xù)相、氣相為分散相的汽液傳熱傳質(zhì)過程。在低循環(huán)比甚至單程操作過程中，液汽比很小，板上不能形成有效的液封層，由于氣體過孔速度大，導(dǎo)致在閥孔處形成大氣泡，減小了汽液充分接觸機(jī)會，影響了其傳熱傳質(zhì)效果，使得部分焦粉攜帶到塔上部，出現(xiàn)餾出物帶焦粉現(xiàn)象。焦化餾出物攜帶焦粉，嚴(yán)重影響其后加工過程，如將影響汽、柴油加氫精制裝置操作周期及加工成本，影響催化裂化裝置操作工況及液收，降低經(jīng)濟(jì)效益。
USP4,549,934涉及一種焦化過程，在分餾塔的蒸發(fā)區(qū)中通過噴嘴將輕焦化瓦斯油或重焦化瓦斯油噴出，與上升的高溫焦化油氣直接接觸，蒸發(fā)區(qū)內(nèi)設(shè)填料段，將高溫焦化油氣中重焦化瓦斯油冷凝下來作為循環(huán)油與原料一起進(jìn)加熱爐。但該專利存在以下實(shí)際問題裝置在低循環(huán)或超低循環(huán)操作中，允許作為焦粉洗滌油的輕焦化瓦斯油或重焦化瓦斯油非常有限，噴淋密度小，一般僅0.5～5.0m3/h·m2，洗滌效果不理想；為提高噴淋密度，勢必抽出一定量帶焦粉的重焦化瓦斯油，含大量焦粉的重焦化瓦斯油后續(xù)加工非常困難，其最可靠的加工手段還是焦化，因此這一過程變得無太大實(shí)際價(jià)值；為提高噴淋密度，也可采用洗滌油循環(huán)，但是平衡后的洗滌油餾程一般為450℃～650℃甚至更重，且攜帶大量焦粉，在蒸發(fā)區(qū)高溫(410℃～425℃)下，管線及填料易結(jié)焦堵塞，循環(huán)油泵操作工況很惡劣，無法實(shí)現(xiàn)長周期操作。
USP5,645,711涉及一種焦化過程，將分餾塔抽出的輕焦化瓦斯油或重焦化瓦斯油過濾脫除油品中焦粉，但必須新建一套單獨(dú)的過濾裝置過濾焦化餾分油，才能進(jìn)行后續(xù)加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在焦化裝置內(nèi)脫除焦化油氣攜帶的焦粉方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為原料油分兩股進(jìn)入焦化分餾塔蒸發(fā)段下部，一股入口在焦化反應(yīng)油氣進(jìn)分餾塔入口下方，另一股注入焦化反應(yīng)油氣管線上，與含焦粉的焦化油氣混合后進(jìn)入分餾塔蒸發(fā)段上部分離，脫出的焦粉隨原料油、循環(huán)油一起去加熱爐、焦炭塔。
本發(fā)明采用噴嘴將洗液霧化成小顆粒，提高汽液接觸面積，也強(qiáng)化了汽液傳熱傳質(zhì)過程，提高焦粉洗滌效果。本發(fā)明可以脫除焦化反應(yīng)油氣中75～99.9％的焦粉。


附圖是本發(fā)明提供的脫除焦化油氣中焦粉的方法示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的技術(shù)方案為焦化原料油分兩股進(jìn)入焦化分餾塔蒸發(fā)段下部，一股入口在焦化反應(yīng)油氣進(jìn)分餾塔入口下方，另一股注入焦化反應(yīng)油氣管線上，與含焦粉的焦化油氣混合后進(jìn)入分餾塔蒸發(fā)段上部分離，脫出的焦粉隨原料油、循環(huán)油一起去加熱爐、焦炭塔。
注入焦化反應(yīng)油氣管線上的焦化原料油占裝置總進(jìn)料的占焦化裝置總進(jìn)料的5～60重量％。
本發(fā)明采用1～8個噴嘴將原料油噴入焦化反應(yīng)油氣管線內(nèi)，噴嘴在反應(yīng)油氣管線外側(cè)圓周上均勻分布。原料油經(jīng)噴嘴噴入焦化反應(yīng)油氣管內(nèi)采用0～50％水蒸氣進(jìn)行霧化，當(dāng)沒有水蒸氣時(shí)，為動力霧化。原料油進(jìn)入噴嘴的壓力為0.30～2.0MPa，管內(nèi)霧化后的原料油呈扇形或圓錐形與焦化反應(yīng)油氣汽液接觸，霧化顆粒粒度為40～120μm。
原料油注入焦化反應(yīng)油氣管線上，與焦化反應(yīng)油氣混合后經(jīng)油氣管線進(jìn)塔入口在洗滌段下方，焦化反應(yīng)油氣管線進(jìn)塔為垂直方向進(jìn)入或切線方向進(jìn)入，原料油注入點(diǎn)至焦化反應(yīng)油氣管線進(jìn)塔入口距離為焦化反應(yīng)油氣管線外徑的0～80倍。
目前，工業(yè)上焦化裝置的原料油也是分兩股進(jìn)入焦化分餾塔蒸發(fā)段下部，其中一股入口也在焦化反應(yīng)油氣進(jìn)分餾塔入口下方，但另一股在焦化反應(yīng)油氣進(jìn)分餾塔入口上方，而不是注入焦化反應(yīng)油氣管線上，這對脫除焦化油氣中焦粉沒有什么幫助。
本發(fā)明采用噴嘴將洗液霧化成小顆粒，提高汽液接觸面積，也強(qiáng)化了汽液傳熱傳質(zhì)過程，提高焦粉洗滌效果。本發(fā)明可以脫除焦化反應(yīng)油氣中75～99.9％的焦粉。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的方法進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
附圖是本發(fā)明所提供的脫除焦化油氣中焦粉的方法示意圖。
來自管線1的焦化原料油分為兩路，其中一路經(jīng)管線2進(jìn)入焦化分餾塔6的蒸發(fā)段下部，另一路經(jīng)管線3與來自管線4的焦化反應(yīng)油氣接觸，在該處原料油經(jīng)噴嘴霧化后呈扇形或圓錐形，霧化顆粒的粒度為40～120μm，原料油霧化顆粒與焦化反應(yīng)油氣混合后經(jīng)管線5進(jìn)入焦化分餾塔6的蒸發(fā)段下部，該入口在原料油經(jīng)管線2入分餾塔處上方，脫除焦粉的焦化油氣進(jìn)入分餾塔蒸發(fā)段上部分離，脫出的焦粉隨原料油、循環(huán)油一起經(jīng)管線7去加熱爐、焦炭塔。
本發(fā)明提供的方法優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明采用噴嘴將洗液霧化成小顆粒，提高汽液接觸面積，也強(qiáng)化了汽液傳熱傳質(zhì)過程，提高焦粉洗滌效果。本發(fā)明可以脫除焦化反應(yīng)油氣中75～99.9％的焦粉。
下面的實(shí)施例將對本方法予以進(jìn)一步的說明，但并不因此限制本方法。
脫焦粉模擬試驗(yàn)所用介質(zhì)為固體介質(zhì)為粉碎的焦炭，粒度為20～150μm；焦粉攜帶介質(zhì)為壓縮空氣，液體介質(zhì)為新鮮水，試驗(yàn)溫度為常溫，試驗(yàn)壓力為近似常壓。實(shí)驗(yàn)為模擬工業(yè)裝置操作狀況。塔內(nèi)采用傳統(tǒng)閥盤洗滌，其中傳統(tǒng)閥盤洗滌柱采用Φ80*600有機(jī)玻璃塔柱，塔柱設(shè)一層篩孔塔盤，開4個Φ10孔，塔壁上開有溢流口，保持操作狀態(tài)時(shí)塔盤持有50mm以上液面。通過定量測定洗滌后的氣體中殘余焦粉量從而計(jì)算出焦粉脫出率，試驗(yàn)結(jié)果見表1。
對比例新鮮水分兩路分別在含焦粉的壓縮空氣入塔處的上方和下方進(jìn)入洗滌塔柱。在塔外，作為洗滌液體的新鮮水不霧化，也不與含焦粉的壓縮空氣接觸；在塔內(nèi)，采用傳統(tǒng)閥盤洗滌。
實(shí)施例新鮮水分兩路，其中50重量％直接進(jìn)入洗滌塔柱，剩余50重量％與對比例不同的是，在0.3MPa下霧化成40～120μm的顆粒后與含焦粉的壓縮空氣接觸，再進(jìn)入洗滌塔柱。在塔內(nèi)，也采用傳統(tǒng)閥盤洗滌。
從表1可以看出，對比例中焦粉脫出率僅為67.27％，而本實(shí)施例中焦粉脫出率則高達(dá)99.55％。
表1

權(quán)利要求
1.一種脫除焦化油氣中焦粉的方法，其特征在于焦化原料油分兩股進(jìn)入焦化分餾塔蒸發(fā)段下部，一股入口在焦化反應(yīng)油氣進(jìn)分餾塔入口下方，另一股注入焦化反應(yīng)油氣管線上，與含焦粉的焦化油氣混合后進(jìn)入分餾塔蒸發(fā)段上部分離，脫出的焦粉隨原料油、循環(huán)油一起去加熱爐、焦炭塔。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于注入焦化反應(yīng)油氣管線上的焦化原料油占裝置總進(jìn)料的占焦化裝置總進(jìn)料的5～60重量％。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于原料油經(jīng)噴嘴噴入焦化反應(yīng)油氣管內(nèi)采用0～50％水蒸氣進(jìn)行霧化。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于原料油進(jìn)入噴嘴的壓力為0.30～2.0MPa，管內(nèi)霧化后的原料油呈扇形或圓錐形與焦化反應(yīng)油氣汽液接觸，霧化顆粒粒度為40～120μm。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在原料油注入點(diǎn)至焦化反應(yīng)油氣管線進(jìn)塔入口距離為焦化反應(yīng)油氣管線外徑的0～80倍。
全文摘要
一種脫除焦化油氣中焦粉的方法，焦化原料油分兩股進(jìn)入焦化分餾塔蒸發(fā)段下部，一股入口在焦化反應(yīng)油氣進(jìn)分餾塔入口下方，另一股注入焦化反應(yīng)油氣管線上，與含焦粉的焦化油氣混合后進(jìn)入分餾塔蒸發(fā)段上部分離，脫出的焦粉隨原料油、循環(huán)油一起去加熱爐、焦炭塔。本發(fā)明采用噴嘴將部分焦化原料霧化成小顆粒，提高汽液接觸面積，也強(qiáng)化了汽液傳熱傳質(zhì)過程，提高焦粉洗滌效果。本發(fā)明可以脫除焦化反應(yīng)油氣中75～99.9％的焦粉。
文檔編號C10B55/00GK1461793SQ02120778
公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者施昌智, 楊克勇, 陳鳳鳴, 王玉章, 常志剛 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院